课件15张PPT。醇的性质和应用
(第一课时)高邮中学 赵雷正在“充电”的甲醇燃料电池手机用作抗冻剂的乙二醇可用于护肤和生产炸药的丙三醇治疗水肿的甘露醇防水涂料聚乙烯醇 CH3OH
CH3CH2CH2OH甲醇
1-丙醇
-OH
环己醇
结合命名,比较下面几种物质的结构,归纳出醇和酚在结构上的差别观察与思考醇的定义 烃分子中的饱和碳原子上的氢原子被羟基取代后形成的化合物 酚:分子中羟基与苯环碳原子直接相连的有机化合物结构式: CH3CH2OH
或C2H5OH醇的官能团--羟基
写作-OH乙醇分子的比例模型分子式:乙 醇 结 构C2H6O结构简式:颜 色 :
气 味 :
状 态:
挥发性:
密 度:
溶解性:无色透明特殊香味液体比水小易挥发跟水以任意比互溶
能够溶解多种无机物和有机物
乙醇的物理性质 回顾必修2中,已学过乙醇的哪些化学性质?学生板演书写方程式,并指出断键位置2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑叔醇(连接—OH的叔碳原子上没有H),则不能去氢氧化。(1) 2R—CH2—OH + O2连接-OH的碳原子上必须有H, 才发生去氢氧化(催化氧化)伯醇(—OH在伯碳——首位碳上),去氢氧化为醛仲醇(—OH在仲碳-中间碳上),去氢氧化为酮知识总结学生表演【知识应用】判断是否酒后驾车的方法三氧化铬硫酸铬3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4→
3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O
(橙红色)(绿色)观察与思考分组讨论比较:CH3CH3CH3CH2-BrCH3CH2-OH回忆:推测:CH3CH2-Br的化学性质及断键位置CH3CH2-OH还可能的断键位置,及产物和产物检验。 归纳已有断键位置特点为:①或①③,是否有其他断键方式? 实验探究二乙醇与HBr反应观察与讨论(1)实验现象
(2)试管Ⅰ中为何呈黄色?
(3)乙醇与HBr反应的产物可能是什么?并设计方案证明该产物?
(4)化学方程式、断键位置、反应类型小结 乙醇的化学性质——与HBr反应(1)实验现象: 有油状物产生,溶液分层
(2)大试管中为何呈黄色?
浓硫酸具有强氧化性,氧化Br-生成Br2 , Br2溶于水呈黄色
(3)乙醇与HBr反应的有机物可能是什么?并设计方案证明该产物? 方案二:红热铜丝蘸取纯净的溴乙烷,灼烧,若火焰为绿色,则该化合物中存在卤素取代反应板演NaBr + H2SO4 = NaHSO4 + HBr 谢谢!专题4 第二单元 醇 酚 乙醇(第1课时)
【学习目标】
1.知道乙醇的分子结构,掌握乙醇的物理性质,了解无水乙醇的制取和验证
2.理解掌握乙醇的化学性质(置换、氧化、消去、取代反应);知道乙醇的主要用途
3.掌握乙醇的化学性质与其分子结构关系
【学习准备】
取代产物结构特点
结构简式
官能团
名称
乙烷分子中一个氢原子被羟基取代
苯分子中一个氢原子被羟基取代
甲苯分子中甲基上一个氢原子被羟基取代
【学习思考】醇和酚在结构上的不同点是什么?
最简单的脂肪醇: ,最简单的芳香醇: ,最简单的酚: 。
【学习活动】
学习活动1:乙醇分子结构的探究
【思考】(1)组成为C2H6O的分子,它可能的结构是什么?
(2)乙醇与钠反应时,乙醇分子中断裂化学键的位置以及在醇分子中什么样的氢能与活泼金属反应生成氢气?
(3)如何证明乙醇的分子结构究竟是前者还是后者?请设计出你的方案。
一、乙醇的分子结构
乙醇的分子式 ;结构式 ;结构简式 ;
官能团结构简式 ;官能团的电子式 。
学习活动2:乙醇性质的探究
二、乙醇的物理性质
乙醇的物理性质 色、 气味、 挥发、密度比水 、能溶解 。
【思考】乙醇易溶于水的原因?乙醇的沸点高于乙烷的原因?
三、乙醇的化学性质
【实验探究1】课本P67活动与探究【实验1】【实验2】 乙醇与钠的反应。
实验现象:
实验结论:
1.置换反应 【比较】乙醇与活泼金属反应现象、反应方程式:(与水进行对比)
钠与水反应
钠与乙醇反应
反应剧烈程度比较及原因分析:
写出乙醇与钠反应的化学方程式: ;
【实验探究2】课本P68观察与思考【实验】 乙醇与氢卤酸反应
实验现象:
【讨论】①为什么实验中的硫酸不能使用98%的浓硫酸,而必须使用蒸馏水稀释?
②长导管、试管II和烧杯中的水起到了什么作用?
③如何证明试管II中收集到的是溴乙烷?
实验结论:
2.取代反应
写出乙醇的下列有机反应方程式
(1)与HX反应(卤代反应) ;
(2)与CH3CO18OH反应(酯化反应) ;
3.氧化反应
(1)燃烧(反应方程式): ;
(2)催化氧化
【思考】(1)取一根铜丝,把其中一端绕成螺旋状。为什么?
(2)说明可观察到的实验现象及涉及的化学反应方程式
。
【实验探究3】课本P69活动与探究【实验】
4.消去反应
写出由乙醇制取乙烯的化学方程式
乙醇可以在浓硫酸催化作用下发生脱水反应:
分子内脱水 。
分子间脱水 。
【思考】溴乙烷与乙醇都能发生消去反应,它们有什么异同?
学习活动3:归纳乙醇的分子结构与化学性质的关系
分子结构
化学性质
反应方程式
反应类型
断键位置
与活泼金属反应
催化氧化
制备乙烯
分子间脱水成醚
与HX反应
与乙酸反应
【总结】乙醇的分子结构与化学性质的关系
【学以致用】
【课堂演练】
1.下列物质中,属于醇类的是 ( )
2.(1)欲用96%的乙醇溶液制取无水乙醇时,可选用的方法是 ( )
A.加入无水硫酸铜,再过滤 B.加入生石灰,再蒸馏
C.加入浓硫酸,再加热,蒸出乙醇 D.将96%的乙醇溶液直接加热蒸馏出来
(2)用于检验乙醇中是否含有水的试剂是 ( )
A.无水硫酸铜 B.生石灰 C.金属钠 D.胆矾
3.能证明乙醇分子中有一个羟基的是 ( )
A.乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水 B.乙醇能与水以任意比混溶
C.0.1mol乙醇与足量钠反应只生成0.1g氢气 D.乙醇在铜催化下可被氧化
4.把质量为m g的Cu丝灼烧变黑,立即放入下列物质中,使Cu丝变红,且质量仍为m g的是 ( )
A.稀H2SO4 B.C2H5OH C.稀HNO3 D.CH3COOH(aq)
【我的反思】
专题4 第二单元 醇 酚 乙醇(第1课时)
【巩固练习】姓名: 班级: 学号:
1.乙醇分子中不同的化学键如右图所示,关于乙醇在反应中断键的说法不正确的是( )
A.和金属钠反应键①断裂
B.在Ag催化下和O2反应键①④断裂?
C.和浓硫酸共热140℃时,键①或键②断裂,170℃时键②⑤断裂?
D.和氢溴酸反应键①断裂?
2.下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是 ( )
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有俗语“酒好不怕巷子深”的说法
3.关于乙醇结构方面的说法中正确的是 ( )
A.乙醇结构中有-OH,所以乙醇溶解于水,可以电离出OH-而显碱性
B.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯,所以乙醇显碱性
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
4.某有机物6g与足量钠反应,生成0.05mol氢气,该有机物可能是 ( )
5.交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是 ( )?
①乙醇沸点低?②乙醇密度比水小?③乙醇有还原性?④乙醇是烃的含氧化合物?
A.②④ B.②③? C.①③ D.①④?
6.在下列条件下能制得括号中物质的是 ( )
A.苯在常温下与浓硝酸混合()
B.将乙烯通入到水中(CH3CH2OH)
C.甲苯与氯气在氯化铁催化下反应()
D.乙醇在银催化下加热与氧气反应(CH3CHO)
7.对同样的反应物若使用不同的催化剂,可得到不同的产物,如:
C2H5OHCH3CHO+H2↑;2C2H5OHCHCH2CHCH2+H2↑+2H2O。又知C2H5OH在活性铜催化下,可生成CH3COOC2H5及其他产物,则其他产物可能为 ( )
A.H2 B.CO2
C.H2O D.H2和H2O
8.下图是某实验小组进行乙醇催化氧化的装置
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式
________________________________________________________________________.
不断鼓入空气,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是________反应.
(2)甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是_____________;乙的作用是____________ .
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a能收集到不同的物质,它们是________.集气瓶中收集到的气体的主要成分是________.
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有_______.
要除去该物质,可先在混合液中加入________(填写字母).
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过________(填实验操作名称)即可除去.
9*.就实验室制取溴乙烷并检验溴乙烷中溴元素的实验回答下列问题:
(1)该装置不宜用加热的方法检查气密性,应该怎样检查它的气密性?
______________________________________________________________
(2)先向烧瓶中加入研细的NaBr和碎瓷片,再把事先已经混合好的并已经冷却至室温的上述三种液态混合物注入烧瓶,请问:配制混合液时,应注意什么事项:
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)加热烧瓶,待液体呈现橘红色,并有大量泡沫时,改用小火加热,橘红色是什么物质造成的?___________________ (填分子式),产生泡沫的气体是________。
(4)待U形管中水的下方积存约2 mL油状物时停止加热,写出产生油状物的化学方程式
_______________________________________________________。
(5)油状物中仍有少量的杂质溴,影响下面的实验,必须予以除去,除去溴的试剂最好选择________。A.NaOH溶液 B.水 C.NaHCO3溶液 D.浓H2SO4
(6)某学生设计的检验溴乙烷中溴元素的实验方案如下:取1 mL上述经提纯的油状物,加入3 mL 5%NaOH溶液充分振荡,取上层水溶液,移入另一支试管,加几滴AgNO3溶液。观察现象,你认为该学生的实验方案是否可行,并简述理由
______________________________________________________________。
10*.某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物,设计了甲、乙两套装置(图中的夹持仪器均未画出,“△”表示热源),每套装置又可划分为①、②、③三部分。仪器中盛放的试剂为:a—无水乙醇(沸点:78℃);b—铜丝;c—无水硫酸铜;d—新制氢氧化铜悬浊液。
(1)简述两套方案各自的优点:
甲:__________________________________________________________________,
乙:___________________________________________________________________。
(2)集中两套方案的优点,组成一套比较合理完善的实验装置,可按气流由左至右的顺序表示为_________________________________________________________(例如甲①,乙②)。
(3)若要保证此实验有较高的效率,还需补充的仪器有________。理由_______________。
(4)实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是________________________________。
(5)装置中,若撤去第①部分,其它操作不变,则无水硫酸铜无明显变化,其余现象与(4)相同,推断燃烧管中主要反应的化学方程式:__________________________________。
11*.某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的相对分子质量为88.0,含C的质量分数为68.2%,含H的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,其结构简式是________________。
专题4 第二单元 醇 酚 乙醇(第1课时)
【学习准备】
取代产物结构特点
结构简式
官能团
名称
乙烷分子中一个氢原子被羟基取代
C2H5OH
-OH(羟基)
乙醇
苯分子中一个氢原子被羟基取代
-OH(羟基)
苯酚
甲苯分子中甲基上一个氢原子被羟基取代
-OH(羟基)
苯甲醇
【学习思考】
【学习思考】烃分子中饱和碳原子上氢原子被羟基取代形成的化合物是醇,羟基与苯环碳原子直接相连的有机化合物是酚。
最简单的脂肪醇: 甲醇 ,最简单的芳香醇: 苯甲醇 ,最简单的酚: 苯酚 。
【学习活动】
学习活动1【思考】(1)CH3CH2OH 或 CH3OCH3 (2)断裂羟基中的H-O键,羟基上的H能与活泼金属反应。 (3)乙醇与钠反应的定量实验,准确测量产生的氢气的体积,计算氢气与乙醇之间的对应关系,确定乙醇结构。
一、乙醇的分子结构
C2H5O CH3CH2OH -OH
学习活动2 二、乙醇的物理性质 无 特殊香味 易 小 在水中和有机溶剂
【思考】乙醇与水分子间形成氢键,乙醇与水都是极性分子。 乙醇分子间存在氢键。
三、乙醇的化学性质【实验探究1】
实验现象:钠块沉入乙醇液体底部并逐渐减少消失,有无色无味气体产生。
实验结论:乙醇与钠反应产生氢气和乙醇钠。
1、置换反应【比较】浮、熔、游、响 钠下沉,表面有气泡 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
2Na + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2ONa + H2 剧烈程度:水>乙醇,水中H-O键比乙醇中H-O键易断裂
2Na + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2ONa + H2
【实验探究2】实验现象:试管Ⅱ中产生一种无色油状液体。
【讨论】
①98%的浓硫酸具有强氧化性,而HBr有还原性,会发生副反应生成溴单质.
②对溴乙烷起到冷凝作用,试管II中的水还可以除去溴乙烷中的乙醇.
③卤代烃的检验方法。
实验结论:乙醇与氢溴酸混合加热发生取代反应,生成溴乙烷。
反应方程式:NaBr + H2SO4 (浓)= NaHSO4+ HBr
CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O
2、取代反应(1)CH3CH2OH + HX → CH3CH2X + H2O
(2)CH3CO18OH + CH3CH2OH → CH3COOCH2CH3 + H218O
3、氧化反应(1)CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
【思考】(1)增大反应接触面积
(2)外焰处铜丝变黑,深入内焰处黑色又变红,同时闻到刺激性气味。
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
4、消去反应
【思考】
不同点:溴乙烷消去反应的条件是NaOH醇溶液,乙醇消去反应的条件是浓硫酸加热170℃。
相同点:结构上都要求有β-H
学习活动3:归纳乙醇的分子结构与化学性质的关系
【总结】反应方程式略。
反应类型
断键位置
置换
(1)
氧化
(1)(3)
消去
(2)(5)
取代
(1)(2)
取代
(2)
取代
(1)
【学以致用】
【课堂演练】1、BD 2、(1)B (2)A 3、C 4、B
【我的反思】
【巩固练习】
专题4 第二单元 醇 酚 乙醇(第1课时) 答案
1、D 2、A 3、D 4、B 5、C 6、D 7、A
8、(1)2Cu + O2 = 2CuO CH3CH2OH + CuO = CH3CHO + Cu 放热
(2)加热促进乙醇挥发 降温冷凝乙醛
(3)乙醛和乙醇 氮气
(4)c 蒸馏
9、(1)塞紧胶塞,从U形管右端注水,右端水面高于左端水面,并维持高度差不变(必须答出塞紧胶塞和出现液面差两点才可)。
(2)先将水和乙醇混合,再将浓硫酸缓缓注入其中(或将浓硫酸缓缓加入水中,待冷却后再加入乙醇;或将浓硫酸缓缓注入乙醇中,待冷却后再加入水)
(3)Br2'HBr和SO2
(4)2C2H5OH+H2SO4+2NaBr2C2H5Br+Na2SO4+2H2O
(5)C
(6)不可行,取出的水溶液必须用稀HNO3酸化至酸性,再滴加AgNO3溶液,否则,溶液中的碱会干扰Br-的检验
10、(1)甲:①中用分液漏斗可以控制液体的流量,控制反应的进行;②中用热水浴加热,可形成较平稳的乙醇气流,使反应更充分;②中的斜、长导管起到冷凝回流乙醇蒸气的作用
乙:①与③中的干燥管可防止溶液中的水与无水硫酸铜反应,避免干扰生成物的验证
(2)乙①,甲②,乙③
(3)温度计 控制水浴温度在78℃或略高于78℃,使乙醇蒸气平稳流出,减少挥发,提高反应效率
(4)c处无水硫酸铜变蓝;d处生成红色沉淀
(5)C2H5OHCH3CHO+H2↑
解析:(1)铜网由红变黑是由于Cu与O2反应生成CuO.再由黑变红是由于CuO被C2H5OH还原生成Cu.起初反应需加热,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是放热反应.
(2)甲中产生的乙醇蒸气进入玻璃管中,所以甲需要加热,产生的乙醛蒸气要冷凝成液体,所以乙的作用是冷却.
(3)试管a中除能收集到乙醛外,肯定有未被氧化的乙醇及生成的水.空气中O2参与反应后,剩下的主要气体为N2,所以集气瓶中收集到的气体的主要成分是N2.
(4)乙醛具有很强的还原性,可被氧化为乙酸,所以a试管中应有乙酸.乙酸与NaHCO3溶液反应生成高沸点的盐CH3COONa,再通过蒸馏可除去.
答案:(1)2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热
(2)加热 冷却
(3)乙醛、乙醇、水 氮气
(4)乙酸 c 蒸馏
11、答案:
解析:N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=5∶12∶1,即该有机化合物的最简式为C5H12O,设其组成为(C5H12O)n,则(5×12+12×1+16)n=88.0,解得n=1,有机物的分子式为C5H12O,由于分子中有4个甲基,故其结构简式为。